發(fā)布時間：2016-07-21 22:04

  本文關(guān)鍵詞：智能家居系統(tǒng)的嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)的研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《江南大學(xué)》 2015年

智能家居系統(tǒng)的嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)的研究與設(shè)計

吳川  

【摘要】：智能家居系統(tǒng)以家庭自動化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化為特征已經(jīng)成為了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點之一。針對智能家居系統(tǒng)中多種通信技術(shù)之間互聯(lián)的困擾，本文對系統(tǒng)中的核心組網(wǎng)設(shè)備--家庭網(wǎng)關(guān)進(jìn)行研究，給出了一種具有可擴(kuò)展和多協(xié)議轉(zhuǎn)換的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計方法。主要研究工作如下： （1）在家庭網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計方面，首先，分析了家庭網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式，提出了一個基于分級網(wǎng)關(guān)的可擴(kuò)展的家庭網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模型。針對家庭網(wǎng)關(guān)硬件平臺設(shè)計問題，通過分析比較現(xiàn)有的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計方案，提出了主/從式架構(gòu)的嵌入式網(wǎng)關(guān)設(shè)計模型，并給出了基于DM3730微處理器的網(wǎng)關(guān)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計。在模擬環(huán)境中，研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的移植的配置方法，給出了實現(xiàn)的過程。 （2）在家庭網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計方面，針對異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換問題，給出了一種多協(xié)議、可配置的家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)計方法和實現(xiàn)技術(shù)。通過采用ClassAD任務(wù)描述語言，設(shè)計多協(xié)議轉(zhuǎn)換方法。并在網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)中引入了插件式擴(kuò)展機(jī)制，提高了系統(tǒng)在多種通信協(xié)議下的可擴(kuò)展性。針對異構(gòu)設(shè)備互通和互操作問題，采用中間件機(jī)制，給出了一種基于中間件機(jī)制的接口訪問方法，并設(shè)計了家庭設(shè)備控制模型和設(shè)備控制協(xié)議，，降低設(shè)備管理控制復(fù)雜度，提高了控制效率。針對家庭網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計問題，通過分析研究物聯(lián)網(wǎng)M2M應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計方法，實現(xiàn)了兼容WMMP通信協(xié)議的家庭網(wǎng)關(guān)軟件系統(tǒng)，給出了網(wǎng)關(guān)對于感知數(shù)據(jù)的解析與協(xié)議轉(zhuǎn)換處理方法。平臺仿真實驗結(jié)果表明了該網(wǎng)關(guān)設(shè)計方法的正確性、有效性和先進(jìn)性。 （3）針對家庭設(shè)備遠(yuǎn)程管理中數(shù)據(jù)在不同平臺之間通信困擾，在論文設(shè)計的家庭網(wǎng)關(guān)軟硬件基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個智能家居管理平臺的原型。系統(tǒng)運用了模塊化的設(shè)計方法，分別給出了平臺不同組成部分的詳細(xì)設(shè)計。在以C/S應(yīng)用服務(wù)架構(gòu)為核心，引入了Web服務(wù)通信技術(shù)，給出了一個智能家居系統(tǒng)的中不同模塊間的通信流程設(shè)計。該設(shè)計優(yōu)勢在于可以保證數(shù)據(jù)在不同平臺之間的通信，又能夠減輕網(wǎng)關(guān)服務(wù)器負(fù)擔(dān)，有效降低了對家庭網(wǎng)關(guān)硬件性能要求。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU855
【目錄】：

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